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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestücken von Leiterplatten mit Kontakten mit einem oder mehreren Anschlussstiften zum Einbringen in entsprechende Bohrungen in der Leiterplatte, mit einem Führungsschlitten, der eine Heb- und Senkbewegung ausführt, mit einer vom Führungsschlitten betätigten Transportvorrichtung zum Zuführen der an einem Trägerstreifen befestigten Kontakte, mit einer vom Führungsschlitten betätigten Schneidevorrichtung zum Entfernen des Trägerstreifens, mit einem vom Führungsschlitten betätigten Setzfinger zum Halten und Einbringen der einzelnen Kontakte mit ihren Anschlussstiften in die Leiterplatte.
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Es ist von besonderem Vorteil, wenn beim Bestücken von Leiterplatten mit Kontakten auf automatische Vorrichtungen zurückgegriffen werden kann. Es ist dabei bekannt, dass solche automatisierten Einrichtungen Kontakte von einem Trägerstreifen abtrennen und die Kontakte in die Leiterplatte einbringen. Es handelt sich bei den Kontakten um Kontakte mit einem oder mehreren Anschlussstiften die in entsprechende Bohrungen in der Leiterplatte eingebracht werden. Bei den Kontakten kann es sich um Buchsen oder Messerkontakte handeln. Die Anschlussstifte können als Einpressstifte mit Einpressbereichen oder als Lötstifte ausgebildet sein. Dabei ist die Art und Weise, wie der Setzfinger betätigt wird sehr unterschiedlich.
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Da die Orientierung der Kontakte auf der Leiterplatte oftmals nicht für alle Kontakte gleich ist, ist es üblich die Literplatte auf einen Drehteller zu montieren, um ihre Position relativ zum Setzfinger zu verändern.
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DE 2 028 315 A betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einsetzen von stiftförmigen Kontaktstücken in Schalttafeln, Klemmleisten oder dergleichen mit einer Antriebseinrichtung und einem Stempel, der eine Hub- und Senkbewegung senkrecht zur Leiterplatte ausführt, und mit einer dadurch betätigten Schneidvorrichtung zur Abtrennung eines Trägerstreifens von Kontakten. Zum Halten und Einpressen von Kontakten dient eine vom Stempel betätigte und damit gekoppelte Setzvorrichtung.
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In
US 3 820 218 A ist eine Transportvorrichtung zur Zuführung von an einem Trägerstreifen befestigten Kontakten beschrieben, die von einem senkrecht verlaufenden Stößel zum Einbringen der Kontakte auf eine Leiterplatte betätigt wird.
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In
DE 31 06 563 A1 wird eine Vorrichtung zur Montage von anschlussdrahtlosen elektronischen Bauelementen auf einem Substrat mit einem Tisch, einem Montagekopf und Mitteln zum Ausrichten eines Substrates beschrieben. Der Montagekopf weist einen Schlitten auf, der in einer Führung zwischen einer Aufnahmestellung und einer Abgabestellung verschiebbar ist und mit einer Ausnehmung zur Aufnahme und zum Transport eines Bauelementes versehen ist, wobei der Montagekopf weiterhin eine in vertikaler Richtung verschiebbare Pipette aufweist zum Übernehmen eines Bauelementes von dem Schlitten, wenn dieser sich in der Abgabestellung befindet. Die Pipette ist bei ihrer vertikalen Bewegung mittels Vorsehen einer Rille in einer mit ihr verbundenen Stange, wobei ein Stift mit der Rille im Eingriff ist, auch um ihre senkrechte Achse drehbar.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Bestücken von Leiterplatten anzugeben, die besonders einfach aufgebaut ist und trotzdem die drei wesentlichen Funktionen von Transport des Trägerstreifens mit den Kontakten, Schneiden und Entfernen des Trägerstreifens und Halten und Einbringen der einzelnen Kontakte in unterschiedlichen Orientierungen durchführt.
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Die Aufgabe wird gelöst, durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Es ist von besonderen Vorteil, dass die angegebene Vorrichtung auf Grund der eingesetzten Führungsflächen einfach aufgebaut ist.
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Weiter ist es von besonderem Vorteil, dass auf Grund dieses einfachen Aufbaues eine Variation von der Transportlänge und dem Querversatz des Setzfingers leicht zu ermöglichen ist. Dies erfolgt durch das einfache Einstellen von entsprechenden Einstellschrauben.
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Es ist ausserdem auf Grund des einfachen Aufbaues sehr leicht möglich, den Setzfinger und auch das Schneidmesser auszutauschen und somit eine andere Art von Kontakten zu verarbeiten.
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Weiter ist es von besonderem Vorteil, dass durch den Einsatz eines Kurvennutzylinders eine Drehung des Setzfingers um einen beliebigen vorgegebenen Winkel zu einem beliebigen vorgegebenen Zeitpunkt, bestimmt durch die Form der Kurvennut, einfach ermöglicht wird.
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Es ist weiter von besonderem Vorteil, dass mehrere Drehwinkel mittels unterschiedlicher Kurvennuten auf einem einzigen Kurvennutzylinder realisierbar sind und ein Umstellen durch das einfache Umsetzen eines Führungsstiftes, der mit der Kurvennut zusammenwirkt, durchführbar ist.
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Anhand der Figuren sollen nun Ausführungsbeispiele der Vorrichtung zum Bestücken von Leiterplatten erläutert werden.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung zum Verarbeiten von ersten Kontakten gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel.
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2 zeigt eine Frontansicht einer Vorrichtung zum Verarbeiten von zweiten Kontakten gemäss einem zweiten Ausführungsbeispiel.
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3 zeigt die entsprechende Anordnung in einer ersten Seitenansicht.
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4 zeigt die entsprechende Anordnung in einer zweiten Seitenansicht.
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5 zeigt eine erste perspektivische Ansicht der Anordnung gemäss 2.
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6 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht der Anordnung gemäss 2.
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7 zeigt eine Seitenansicht der Transportvorrichtung gemäss dem Ausführungsbeispiel von 1.
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8 zeigt eine entsprechende Aufsicht auf die Transportvorrichtung.
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9 zeigt eine perspektivische Ansicht der Transportvorrichtung.
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10 zeigt einen Ausschnitt der Vorrichtung mit der Schneide- und Absaugvorrichtung beim Bearbeiten des ersten Kontaktes.
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11 zeigt eine Seitenansicht der entsprechenden Schneidevorrichtung.
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12 zeigt eine Frontansicht der entsprechenden Schneidevorrichtung.
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13 zeigt eine Teilansicht der Schneidevorrichtung und des Setzfingers beim Verarbeiten des zweiten Kontaktes.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Vorrichtung 1. Die Vorrichtung 1 kann ein Gehäuse (hier nicht dargestellt) aufweisen, an dem sämtliche ortsfesten Elemente befestigt sind. Teil der Vorrichtung 1 ist eine Antriebseinheit 8, beispielsweise ein pneumatisch angetriebener Zylinder, der ortsfest installiert wird. Der Kolben des Zylinders 8 ist verbunden mit einem Führungsschlitten 9. Der Führungsschlitten 9 führt eine geführte Hub- und Senkbewegung aus. Die Führung wird nicht nur durch den Zylinder der Antriebseinheit 8 bewerkstelligt, sondern erfolgt beispielsweise auch dadurch, dass der Führungsschlitten 9 über eine ebenfalls ortsfest installierte Schiene 2 geführt wird.
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Der Führungsschlitten 9 ist über eine Aufnahme 3 mit einem Kurvennutzylinder 4 verbunden. Der Kurvennutzylinder 4 ist um seine Achse drehbar in der Aufnahme 3 gelagert und seine Achse verläuft parallel zur Hub- und Senkbewegung des Kolbens und somit des Schlittens 9. Der Kurvennutzylinder 4 weist in seinem Zylindermantel mehrere Kurvennuten 5 bis 7 auf. Eine Kurvennut 5 verläuft gerade und parallel zur Achse des Kurvennutzylinders 4, andere Kurvennuten 6, 7 haben gerade und gekrümmte Abschnitte.
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Mit dem Kurvennutzylinder 4 ist eine Setzfingeraufnahme 10 verbunden. In dieser Setzfingeraufnahme 10 wiederum ist der Setzfinger 11 befestigt. Der Setzfinger 11 kann je nach dem zu verarbeiteten Kontakt anders aussehen und ist einfach austauschbar. Die Setzfingeraufnahme 10 ist in horizontaler Richtung verschiebbar angeordnet. Die Setzfingeraufnahme 10 befindet sich zwischen zwei Platten 12 mit jeweils einer Führungsfläche 17. An der Setzfingeraufnahme 10 befinden sich an gegenüberliegenden Seiten jeweils ein Rad 16, das auf der Führungsfläche 17 läuft. Die Setzfingeraufnahme ist quer verschiebbar auf einer Führungsschiene 13 angeordnet. Beim Absenken der Setzfingeraufnahme 10 wird diese nun aufgrund der Zusammenwirkung der Räder 16 mit den Führungsflächen 17 seitlich verschoben.
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Eine Bewegung des Führungsschlittens 9 und somit des Kurvennutzylinders 4 nach unten (oben) bewirkt also eine Bewegung des Setzfingers 11 zunächst nach unten (oben), dann nach unten (oben) und seitlich und dann wieder nur nach unten. Während der ersten Bewegung nach unten fahrt der Setzfinger 11 auf den zu verarbeitenden Kontakt und hält diesen. Während der Seitwärts- und Senkbewegung wird der Kontakt seitlich und nach unten bewegt. Die sich anschliessende Senkbewegung dient zum Drehen und Einpressen des Kontaktes mit dem Einpressstift in eine dafür vorgesehene Bohrung in einer Leiterplatte.
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Die Drehung des Kontaktes beziehungsweise Setzfingers 11 erfolgt dadurch, dass ein an einem ortsfesten Halteteil 18 befestigter Stift 19 in eine Kurvennut 5 bis 7 eingreift. Beim Absenken des Führungsschlittens 11 und somit des Kurvennutzylinders 4 läuft der Stift 19 durch die Kurvennut 5 bis 7 und der Kurvennutzylinder 4 erfährt eine zwangsgeführte Bewegung zunächst senkrecht nach unten, dann gedreht nach unten. Die Kurvennuten 6, 7 sind dabei so ausgelegt, dass die Drehung sich an die transversale Bewegung des Setzfingers 11 entsprechend den Führungsflächen 17 anschliesst. Kurvennut 5 bedingt keine Drehung des Setzfingers 11.
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Neben dem Setzfinger 11 zum Halten und Einpressen der einzelnen Kontakte auf eine Leiterplatte betätigt der Führungsschlitten 9 auch eine Transportvorrichtung 22 zur Zuführung der an einem Trägerstreifen befestigten Kontakte. Mit Hilfe der Bewegung des Führungsschlittens 9 soll auch die Transportvorrichtung 22 betätigt werden. Es soll immer dann, wenn der Einbringvorgang eines Kontaktes beendet ist am Ende der Hubbewegung des Führungsschlittens 9 die Bewegung des Trägerstreifens um einen Kontakt ausgelöst werden. Dies erfolgt dadurch, dass am Schlitten 9 eine Schulter 23 vorgesehen ist und mittels dieser Schulter 23 eine Hebelanordnung 24 betätigt wird, die Hauptbestandteil der Transportvorrichtung 22 ist.
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Zwischen der Schulter 23 und dem Angriffspunkt der Hebelanordnung 24 befindet sich ebenfalls eine Stellschraube 25, über die geregelt werden kann wann der Hebel 24 betätigt wird. Die Stellschraube 25 befindet sich in einem Querarm 26, der an der Hebelanordnung 24 befestigt ist. Auch am anderen Ende des Hebels befindet sich ein Querarm 27 mit dem beim Betätigen des Hebels 24 ein Schieber 28 gegen die Federkraft einer Feder 29 zur Seite verschoben wird. Mit dem Schieber 28 ist eine Klinke 30 verbunden, die zwischen die Kontakte in den Trägerstreifen eingreift und durch das Verschieben des Schiebers 28 ein Weiterführen des Trägerstreifen bedingt. Die Feder 29 ist an einem Anschlag 31 befestigt, der wiederum ortsfest, z. B. an einer Bodenwand eines Gehäuses befestigt ist. An der Klinke 30 befindet sich ein kleiner Griffhebel 32 mit dem eine Handbetätigung der Klinke für einen manuellen Vorschub ermöglicht wird. Der Schieber 28 wird über eine Führungsschiene 32', die an einem Führungsblock 33 befestigt ist, der wiederum beispielsweise auf der Bodenwand befestigt ist, geführt.
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Wenn sich der Führungsschlitten 9 absenkt wird durch die Feder 29 der Hebel 24 zurück bewegt, die Klinke 30 gleitet an einem Kontakt entlang. Die Zurückbewegung des Hebels wird dadurch gestoppt, dass sich nahe dem Drehpunkt 34 des Hebels ein Anschlag 35 befindet, der die Bewegung des Hebels stoppt. Wie aus den 7 bis 9 deutlich zu erkennen sind sowohl die Querarme 26, 27 auf der Hebelanordnung 24 verschiebbar, als auch der Hebel im Bezug auf den Drehpunkt 34 verschiebbar, wodurch eine sehr variable Einstellung des Transportweges ermöglicht wird. Die Achse 34 mit dem Drehpunkt des Hebels ist beispielsweise am Gehäuse befestigt oder auf andere Art ortsfest angebracht.
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Es ist nun erläutert worden, wie die am Trägerstreifen befestigten Kontakte transportiert werden und wie die einzelnen Kontakte vom Setzfinger gehalten und in die Leiterplatte eingebracht werden. Es muss nun noch erläutert werden, wie die Kontakte vom Trägerstreifen getrennt werden. Dies erfolgt mit der sogenannten Schneidvorrichtung 36.
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Die Schneidvorrichtung 36 ist zur Verdeutlichung in den 10–13 dargestellt. Die Schneidvorrichtung 36 besteht ebenfalls aus einer Hebelanordnung mit einer Drehachse 37 und einem Hebel 38. Am oberen Ende des Hebels 38 befindet sich ein drehbares Rad 39. Dieses Rad 39 wird entlang einer Führungsfläche 40 geführt, die Teil des Führungsschlittens 9 ist. Die Führungsfläche 40 ist gekrümmt. Zwischen dem Hebel 38 und der Rückwand 5 des Gehäuses 2 befindet sich eine Feder 41. Die Feder 41 presst das Rad 39 gegen die Führungsfläche 40. Bewegt sich nun der Führungsschlitten 9 nach unten, so wird auf Grund der Krümmung der Führungsfläche 40 das obere Ende des Hebels 38 entgegen der Federkraft der Feder 41 gepresst. Der Hebel 38 dreht sich dabei um die Hebelachse 37. Am anderen Ende des Hebels befindet sich ein Arm 42 der durch eine Führungsanordnung 43 geführt wird und an dessen Ende sich ein Stanzmesser 44 befindet. Der Arm 42 ist gelenkig mit dem Hebel 38 verbunden. Das Stanzmesser 44 kann unterschiedliches Aussehen haben. Es stanzt den überflüssigen Teil des Trägerstreifens vollständig heraus. Je nach verwendeten Kontakt sieht es unterschiedlich aus und weist auch eine zwischen die Kontakte greifende Vorführung auf. Das Teil 45, das die Achse 37 trägt, ist mit der Rückwand 5 des Gehäuses verbunden.
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Die Führungsfläche 40 ist derart angeordnet, dass beim Absenken des Führungsschlittens 9 zunächst der Setzfinger 11 den Kontakt hält, und dann das Stanzmesser 44 den Trägerstreifen abtrennt. Danach wird der Kontakt mit dem Anschlussstift vom Setzfinger 11 seitlich und dann nach unten in eine Leiterplatte eingebracht.
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Im Bereich des Stanzmessers und des gegenüberliegenden Ambosses 46 befindet sich auch eine Absaugeinheit mit einem Absaugschlauch 47, mit dem die überflüssigen herausgestanzten Teile des Trägerstreifens abgesaugt werden.
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Ein zweites Ausführungsbeispiel ist in den 2 bis 6 dargestellt. Es werden hier die wesentlichen Unterschiede zwischen dieser Vorrichtung 1' und der anhand der 1 erläuterten Vorrichtung angegeben.
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Die Setzfingeraufnahme 10 ist verschiebar zwischen zwei Halteplatten 12' und 13' angeordnet. Zwischen der Halteplatte 13' und der Setzfingeraufnahme 10 befindet sich eine Feder 14. Diese Feder 14 presst die Setzfingeraufnahme 10 in Richtung auf die Halteplatte 12'. In der Halteplatte 12' befindet sich eine Stellschraube 15, die als Anschlag für die Setzfingeraufnahme 10 bei ihrer Bewegung dient. Da dieser Anschlag mittels eine Stellschraube 15 verstellbar ist, kann die mögliche seitliche Bewegung der Setzfingeraufnahme 10 und somit auch des Setzfingers 11 variabel eingestellt werden.
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An der Setzfingeraufnahme 10 befindet sich weiter ein daran drehbar befestigtes Rad 16'. Es ist eine ortsfeste Wand mit einer Führungsfläche 17' vorgesehen, die in ihrem oberen Bereich senkrecht verläuft und im unteren Bereich geneigt ist. Wird nun der Führungsschlitten 9 durch die Antriebseinheit 8 nach unten bewegt, so wird auch die Setzfingeraufnahme 10 nach unten bewegt. Somit bewegt sich auch der Setzfinger 11. Er ergreift einen Kontakt. Bei der Bewegung nach unten bewegt sich das Rad 16' entlang der Führungsfläche 17'. Sobald das Rad 16' an den Umkehrpunkt der Führungsfläche 17' gelangt, findet neben der vertikalen Bewegung auch eine seitliche Bewegung statt. Die seitliche Bewegung wird gesteuert durch die Führungsfläche 17', die mit dem Rad 16' zusammenwirkt. Ein Ende der seitlichen Bewegung ist dann erreicht, wenn die Setzfingeraufnahme 10 gegen die Stellschraube 15 läuft. Die weitere Abwärtsbewegung des Führungschlittens 9 resultiert dann in einer Abwärtsbewegung des Setzfingers 11, die je nach verwendeter Kurvennut mit einer Drehbewegung kombiniert ist. Dann wird der Kontakt mit den Einpressstiften in die Bohrungen einer Leiterplatte eingesetzt.
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Auch im zweiten Ausführungsbeispiel wird durch die Bewegung des Führungsschlittens 9 auch eine Transportvorrichtung 22 betätigt. Dazu ist eine Führungsfläche 23' vorgesehen, die mit einem Rad 25' an einem Querarm 26 der Hebelanordnung 24 befestigt ist. Beim Heben und Senken des Führungsschlittens 9 bewegt sich auch die Führungsfläche 23' und somit das Rad 25' mit der Hebelanordnung 24.
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Die einzelnen zu verarbeitenden Kontakte sind über einen Transportstreifen miteinander verbunden. Es ist eine Bremsanordnung 20 vorgesehen, mit der über eine Feder ein Bremsbacken gegen die Kontakte gedrückt wird, um ein Verschieben des Trägersteifens mit den Kontakten zu verhindern. Über einen Hebel 21 kann die Bremsanordnung gelöst werden.
